五種氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計計算

1、五種氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計計算保護區(qū)內(nèi)系電子計算機房，長、寬、高為9X5X3.3=148.5m3門窗有縫不設(shè) 泄壓口，并不計海撥，靜液柱壓差。也不計瓶頭閥、單向閥及選擇閥的局部阻力， 試求各種氣體滅火系統(tǒng)的滅火劑用量、管徑壓力損失和終點噴頭進口壓力。（一）SDEM=m-K1-K2-V=0.1x1.1x1.3x148S=21.24(kg)公 式中符號意義見相關(guān)文件下同 選用25kg裝鋼瓶一個25 X 0.75實際濃度 C=0.126=12.6% V15% (NOAEL)安全“0.75” 為氣化148.5率.m3/kg噴頭布置:管段流量：q5-2=25 X 0.75/6 X 60=0.052m3/s D

2、N70 u=13.52 m/sq21= q5 2+2=0.052/2=0.026mVs DN50 u=13.25 m/s其中6X60是噴放時間,包括浸漬時間管段阻力：p .u阻力計算公式：?$ Z.(pa/m)也可查DB32/399-2000附表zd由附表查得：q5-2=1187x(1.5+6.5+2.5)=12464(pa)用 DN70、u=13.52，查得 P=1187q2-1=1478X 2.5=3695用 DN50、u=13.25，查得 P=1478 qk=1.3Z pi=1.3(12464+3695)=21007 (pa)注：1.3為“局部”損失Po1.6終端噴頭入 口壓力：P- P

3、k =- 21007 X 10-6=0.8-0.021=0.779(Mpa )Po注：為過程中點壓力2P =0.779Mpa0.1 Mpa滿足噴放要求 2(二)FM-200 TOC o 1-5 h z 148.58=1x(100-c)x = 106 (kg) 0-12177(100-8)選用70L鋼瓶，充裝率 1150 kg/m3,暫定800 kg/m3106106=757 kg/m3X2鋼瓶數(shù)n=1.89瓶 擬用2瓶，實際充裝率為800(n)7070 X 10001000管徑計算： M106q3-2= = = 15.14(kg/s) 查表得DN50 噴放時間不大于10s,取7st7q2-1=

4、 q3-2；2=15.14/2=7.57(kg/s)查表得 DN40過程中點壓力：PoVOPm =MVO+ +Vp2rPoVo儲存容器額定增壓壓力(絕壓MPa,)采用 噴放前全部儲存容器內(nèi)的氣相總?cè)莘e(m3) 七氟丙烷20C時密度，1407 kg/m3Vp官道內(nèi)容積(m3)n Vo=nVb(1- ) R 757=2x0.07(1- )=0.0647(m3)1407nnVp=10.5x0.052 + 2.5X 2X X 0.042 = 0.02688(E)44(2.5+0.1)X0.0647則 Pm= =1.302 (MPa) 1060.0647+ + 0.026882X1407管道阻力： 5.

5、75X105則 p= q.2xL =b qi2xLD(1.74+2lg ) 2 xD50.12DN40 B=12.2X10-5DN50 B=3.777X10-5則：P3-2 =3.777 X 10-5 X 15.142 X 10.5=0.09091(MPa)P2-1=12.2 X 10-5 X 7.572 X 2.5=0.01748(MPa)終端噴頭入口 壓力：Pc=Pm-Z pi X 1.3=1.302-1.3(0.09091+0.01748)=1.1936 0.5 MPaPm 1.302 N = =0.651 MPa 22滿足噴放要求。（三）co2M=Kb(0.2A+0.7V)(1+kQ)

6、(kg)當-20CVtV100t 時kQ =0, Kb=1.5A=Ar+30Ao=182.4+30X0.05=183.9(m2) Ao 開口總面積設(shè)為 0.05 m2,Av=182.4 m2M=1.5(0.2X 183.9+0.7X 148.5)=211.1(kg) 按 220kg 計算M 220N= = =4(瓶,90L,充裝率為0.61 在0.60.67之間)a Vr 0.61X90噴嘴選4Q9DN15, r=2.2m，保護面積9.67m2噴頭數(shù)n=5X 9/9.67=4.65（只），采用6只管段5-44-33-22-1Q (kg/min)220146.773.336.7DN39/4031

7、/3222/2516/20注：全淹沒系統(tǒng)噴射時間為1min, DN= (1.41-3.78)TQ 計算值/采用值，上 圖“氣為直線加局部當量長度之和。管道阻力計算：(采用解析法)計算公式：Y2=Y1+ALQ2+B(Z2-Z1)Q2A=0.8725 X10-4D5.25B= 495/D4經(jīng)逐步逼近和修正各節(jié)點有關(guān)計算數(shù)值如下:節(jié)點位置54321注Y022.6354.1860.7169.85所有計算Z00.001430.003420.010680.023均不作高P5.175.145.105.095.08程校正終端噴嘴進口壓力P=5.08 1.4(MPa)滿足噴放要求(四)CHF3( HFC-23)

8、M=K1v+K2S1 c 116.2K1=()= X= 0.568V=148.5m31 Sv 100-c0.3403100-16.2S=開口部面積經(jīng)核算為0.056m2K1=3.9則 M=0.568 X 148.5+3.9 X 0.056=84.566(kg)M 84.566鋼瓶數(shù)采用70L鋼瓶,充裝率860kg/m3,n 一=1.4采用2瓶a XVo 0.86X70實際充裝量每瓶46.66kg,2瓶共93.32kg,充裝比為70/46.66=1.5查規(guī)范中期容器壓力為33.70kgf/cm2管徑計算：噴頭選用FL11保護半徑6m,用兩只噴頭流量計算 q32=93.32/8=11.665(kg

9、/s)DN40噴射時間 10sq21=93.32/8X2=5.833(kg/s)DN32平面布置及系統(tǒng)圖HII26管道阻力計算：經(jīng)計算 P12=0.057MPaP27=0.295MPa *噴頭工作壓力：Pc=Po-Z P=3.37-(0.057+0.293)=3.0181.4(MPa)滿足噴放要求(五)IG-541Vs100M=2.303lg() v(m3) Vs=0.707s=0.656c=37.5s100-c=75(m3)=75/0.707=106.1 (kg)M鋼瓶數(shù)：N= =6.1采用7瓶a XVoM=106.1kga 0.193kg/L 充裝率Vo=90L 單瓶容積噴頭數(shù)：5X9 一

10、n= =2.5 米用3個185X9為平面尺寸,18為保護面積噴頭型號:ZMTJ規(guī)格DN20，保護半徑r=3.0m平面布置及系統(tǒng)圖M管徑估算:DN=2.5 Vq q= M=7.5m3t=0.5mint管段4-33-22-1q(kg/min)15010050DN估算30.62517.6采用322520管道阻力計算：按混合氣體單相流及等熵絕熱過程P/p k=C （常數(shù)）求取管段末端的密度來計算各管段阻力，經(jīng)計算結(jié)果如下表節(jié)點4321q (MPa)1514.8814.5814.56p (MPa)193191.9189.2189.0系統(tǒng)終端噴頭入口壓力14.56 1.9（MPa），滿足噴放要求五種氣體滅火系統(tǒng)計算結(jié)果比較系統(tǒng)SDEFM-200CO2CHF3IG-541滅火劑用量（kg）2510621185106鋼瓶數(shù)（個）1(75L)2(70L)4(90L)2(70L)7(90L)噴頭數(shù)（個）22623管徑（mm）70、5